JPH05287415A - 高強度高導電率銅合金 - Google Patents
高強度高導電率銅合金Info
- Publication number
- JPH05287415A JPH05287415A JP9565392A JP9565392A JPH05287415A JP H05287415 A JPH05287415 A JP H05287415A JP 9565392 A JP9565392 A JP 9565392A JP 9565392 A JP9565392 A JP 9565392A JP H05287415 A JPH05287415 A JP H05287415A
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- Japan
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- alloy
- electric conductivity
- copper alloy
- conductivity
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 導電率及び強度が高く、加工性が優れている
と共に、高温での強度の低下が少ない銅合金を得る。 【構成】 0.5乃至10重量％のＮｂを含有すると共に、
Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及び
Ｙからなる群から選択された少なくとも１種の元素を総
量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び不可
避的不純物からなる。
と共に、高温での強度の低下が少ない銅合金を得る。 【構成】 0.5乃至10重量％のＮｂを含有すると共に、
Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及び
Ｙからなる群から選択された少なくとも１種の元素を総
量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び不可
避的不純物からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強度及び導電率が高い
と共に耐熱性が優れていて、電気及び電子機器等に使用
される線材の材料として好適の高強度高導電率銅合金に
関する。
と共に耐熱性が優れていて、電気及び電子機器等に使用
される線材の材料として好適の高強度高導電率銅合金に
関する。
【０００２】
【従来の技術】マグネット、産業ロボット及び自動車用
の電線及び電子部品等に使用される高導電率銅合金とし
ては、導電性が良好であることに加えて、加工性、引張
強度及び耐熱性が優れていることが要求される。
の電線及び電子部品等に使用される高導電率銅合金とし
ては、導電性が良好であることに加えて、加工性、引張
強度及び耐熱性が優れていることが要求される。
【０００３】従来、上述した用途には、無酸素銅、錫入
り銅及びりん青銅等が使用されている。また、これらに
比して強度が高い材料として、Ｃｕ−Ｎｂ合金が知られ
ている（松川等、高強度・高伝導率Ｃｕ−Ｎｂ複合線
材、低温工学、第25巻 No.4 1990年）。
り銅及びりん青銅等が使用されている。また、これらに
比して強度が高い材料として、Ｃｕ−Ｎｂ合金が知られ
ている（松川等、高強度・高伝導率Ｃｕ−Ｎｂ複合線
材、低温工学、第25巻 No.4 1990年）。
【０００４】このＣｕ−Ｎｂ合金は、ＮｂがＣｕ中に殆
ど固溶しない性質を利用して強度の向上を図ったもので
ある。即ち、溶解したＣｕ中に所定量のＮｂを添加し、
これを鋳造すると、Ｎｂは銅合金中にデンドライト（樹
枝状晶）として存在する。例えば、この鋳塊を伸線加工
すると、前記デンドライトは細い繊維状になる。この繊
維状のＮｂにより、Ｃｕ−Ｎｂ合金の強度が向上する。
また、このＣｕ−Ｎｂ合金は、Ｃｕマトリックスの物性
が純Ｃｕと殆ど同一であるため、導電性も優れている。
ど固溶しない性質を利用して強度の向上を図ったもので
ある。即ち、溶解したＣｕ中に所定量のＮｂを添加し、
これを鋳造すると、Ｎｂは銅合金中にデンドライト（樹
枝状晶）として存在する。例えば、この鋳塊を伸線加工
すると、前記デンドライトは細い繊維状になる。この繊
維状のＮｂにより、Ｃｕ−Ｎｂ合金の強度が向上する。
また、このＣｕ−Ｎｂ合金は、Ｃｕマトリックスの物性
が純Ｃｕと殆ど同一であるため、導電性も優れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｃｕ−
Ｎｂ合金は、上述の如く、Ｃｕマトリックスの物性が純
Ｃｕと殆ど同一であるため、軟化温度が低い。このた
め、Ｃｕ−Ｎｂ合金は、繊維状Ｎｂによる強度向上効果
にも拘らず、使用温度が上昇すると、Ｃｕマトリックス
が軟化し強度が低下してしまう。
Ｎｂ合金は、上述の如く、Ｃｕマトリックスの物性が純
Ｃｕと殆ど同一であるため、軟化温度が低い。このた
め、Ｃｕ−Ｎｂ合金は、繊維状Ｎｂによる強度向上効果
にも拘らず、使用温度が上昇すると、Ｃｕマトリックス
が軟化し強度が低下してしまう。
【０００６】Ｎｂ含有量を多くすると、Ｃｕ−Ｎｂ合金
中におけるＣｕマトリックスの占める割合が少なくなる
ため、高温での強度の低下を抑制することができる。し
かし、Ｎｂ含有量を多くすると、必然的に導電率が低下
してしまうと共に、材料コストが上昇するという新たな
問題点が発生する。
中におけるＣｕマトリックスの占める割合が少なくなる
ため、高温での強度の低下を抑制することができる。し
かし、Ｎｂ含有量を多くすると、必然的に導電率が低下
してしまうと共に、材料コストが上昇するという新たな
問題点が発生する。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、加工性が優れており、強度及び導電率が高
く、且つ、高温での強度の低下が少ない高強度高導電率
銅合金を提供することを目的とする。
のであって、加工性が優れており、強度及び導電率が高
く、且つ、高温での強度の低下が少ない高強度高導電率
銅合金を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高強度高導
電率銅合金は、 0.5乃至10重量％のＮｂを含有すると共
に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ
及びＹからなる群から選択された少なくとも１種の元素
を総量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び
不可避的不純物からなることを特徴とする。
電率銅合金は、 0.5乃至10重量％のＮｂを含有すると共
に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ
及びＹからなる群から選択された少なくとも１種の元素
を総量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び
不可避的不純物からなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】次に、本発明に係る銅合金の各成分の添加理由
及びその組成限定理由について説明する。
及びその組成限定理由について説明する。
【００１０】Ｎｂ（ニオブ） Ｎｂは、銅合金中にデンドライトとして存在し、例えば
伸線加工を施すことにより、繊維状になって銅合金の強
度を向上させる作用がある。しかし、Ｎｂ含有量が 0.5
重量％未満の場合は、所望の強度を得ることができな
い。また、Ｎｂ含有量が10重量％を超えると、導電率が
低下すると共に、材料コストが上昇する。このため、Ｎ
ｂ含有量は 0.5乃至10重量％とする。
伸線加工を施すことにより、繊維状になって銅合金の強
度を向上させる作用がある。しかし、Ｎｂ含有量が 0.5
重量％未満の場合は、所望の強度を得ることができな
い。また、Ｎｂ含有量が10重量％を超えると、導電率が
低下すると共に、材料コストが上昇する。このため、Ｎ
ｂ含有量は 0.5乃至10重量％とする。
【００１１】Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｉ及びＹ Ｉｎ（インジウム）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｓｎ
（錫）、Ｐｂ（鉛）、Ｔｅ（テルル）、Ｂｉ（ビスマ
ス）、Ｓｅ（セレン）、Ｔｉ（チタン）及びＹ（イット
リウム）は、いずれもＣｕマトリックスに固溶して軟化
温度を上昇させ、耐熱性を向上させる作用がある。この
場合に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、
Ｔｉ及びＹのうちのいずれか１種の元素のみを添加して
もよいし、複数の元素を添加してもよい。しかし、これ
らの元素の総含有量が0.0050重量％未満の場合は、その
効果を十分に得ることができない。また、これらの元素
の総含有量が 1.0重量％を超えると、その効果が飽和し
て無駄であると共に、導電率及び加工性が著しく低下す
る。このため、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、
Ｓｅ、Ｔｉ及びＹからなる群から選択された元素の総含
有量は、0.0050乃至1.0 重量％とする。
ｅ、Ｔｉ及びＹ Ｉｎ（インジウム）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｓｎ
（錫）、Ｐｂ（鉛）、Ｔｅ（テルル）、Ｂｉ（ビスマ
ス）、Ｓｅ（セレン）、Ｔｉ（チタン）及びＹ（イット
リウム）は、いずれもＣｕマトリックスに固溶して軟化
温度を上昇させ、耐熱性を向上させる作用がある。この
場合に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、
Ｔｉ及びＹのうちのいずれか１種の元素のみを添加して
もよいし、複数の元素を添加してもよい。しかし、これ
らの元素の総含有量が0.0050重量％未満の場合は、その
効果を十分に得ることができない。また、これらの元素
の総含有量が 1.0重量％を超えると、その効果が飽和し
て無駄であると共に、導電率及び加工性が著しく低下す
る。このため、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、
Ｓｅ、Ｔｉ及びＹからなる群から選択された元素の総含
有量は、0.0050乃至1.0 重量％とする。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【００１３】先ず、無酸素銅、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓ
ｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹを原料とし、
これらの原料を適宜組み合わせて１０-3torrの減圧下で
高周波真空溶解炉より溶解し、これを鋳造して、直径が
30mm、長さが 300mmの丸棒状のインゴットを得た。この
インゴットの組成を下記表１に示す。
ｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹを原料とし、
これらの原料を適宜組み合わせて１０-3torrの減圧下で
高周波真空溶解炉より溶解し、これを鋳造して、直径が
30mm、長さが 300mmの丸棒状のインゴットを得た。この
インゴットの組成を下記表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】次に、直径が27mmになるまで前記インゴッ
トの表面を切削した後、スウェージング及びダイス引き
による冷間伸線加工を施し、直径が 8mmの線材を得た。
トの表面を切削した後、スウェージング及びダイス引き
による冷間伸線加工を施し、直径が 8mmの線材を得た。
【００１６】次に、この線材をＮ2 雰囲気中で 900℃に
加熱し、１時間保持した後、水冷した。
加熱し、１時間保持した後、水冷した。
【００１７】次いで、前記線材に冷間伸線加工を施して
直径が 2mmの線材を得た。この線材を 600℃の温度で焼
鈍した後、再び冷間伸線加工を施して、直径が 0.6mmの
線材を得た。
直径が 2mmの線材を得た。この線材を 600℃の温度で焼
鈍した後、再び冷間伸線加工を施して、直径が 0.6mmの
線材を得た。
【００１８】このようにして得た線材について、引張試
験により、その引張強さ及び伸びを調べた。また、これ
らの線材の導電率及び耐熱性についても調べた。その結
果を下記表２にまとめて示す。但し、表２において、耐
熱性は、30分間加熱した後の硬度が初期硬度の80％とな
る温度を軟化温度として示した。また、加工性は、直径
が 2mmの線材から直径が 0.6mmの線材を得る冷間伸線加
工工程において断線が発生した場合を×、断線が発生し
なかった場合を○で示した。
験により、その引張強さ及び伸びを調べた。また、これ
らの線材の導電率及び耐熱性についても調べた。その結
果を下記表２にまとめて示す。但し、表２において、耐
熱性は、30分間加熱した後の硬度が初期硬度の80％とな
る温度を軟化温度として示した。また、加工性は、直径
が 2mmの線材から直径が 0.6mmの線材を得る冷間伸線加
工工程において断線が発生した場合を×、断線が発生し
なかった場合を○で示した。
【００１９】この表２から明らかなように、実施例１乃
至１０はいずれも引張強さ及び伸びが夫々51.3kgf/mm2
以上及び 1.5％以上と優れていると共に、導電率が70.1
％IACS以上であり、軟化温度も 503℃以上と高い。ま
た、これらの実施例１乃至１０はいずれも加工性が優れ
ていた。一方、Ｎｂ含有量が少ない比較例１は引張強さ
が十分でなく、その他の添加元素（即ち、Ｉｎ、Ｓｂ、
Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹからなる群
から選択された元素）の総含有量が少ない比較例２並び
にその他の添加元素を含有しない比較例４は、いずれも
軟化温度が低いものであった。更に、その他の添加元素
の総含有量が多い比較例３は、導電率が低いと共に、加
工性が悪いものであった。更にまた、その他の添加元素
を含有せず、且つＮｂを過剰に含有する比較例５は、導
電率が極めて低いものであった。
至１０はいずれも引張強さ及び伸びが夫々51.3kgf/mm2
以上及び 1.5％以上と優れていると共に、導電率が70.1
％IACS以上であり、軟化温度も 503℃以上と高い。ま
た、これらの実施例１乃至１０はいずれも加工性が優れ
ていた。一方、Ｎｂ含有量が少ない比較例１は引張強さ
が十分でなく、その他の添加元素（即ち、Ｉｎ、Ｓｂ、
Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹからなる群
から選択された元素）の総含有量が少ない比較例２並び
にその他の添加元素を含有しない比較例４は、いずれも
軟化温度が低いものであった。更に、その他の添加元素
の総含有量が多い比較例３は、導電率が低いと共に、加
工性が悪いものであった。更にまた、その他の添加元素
を含有せず、且つＮｂを過剰に含有する比較例５は、導
電率が極めて低いものであった。
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る銅合金
は、所定量のＮｂ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂ
ｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹを含有するから、導電率及び強度
が高く、加工性が優れていると共に、耐熱性が優れてい
て高温での強度の低下が少ない。
は、所定量のＮｂ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂ
ｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹを含有するから、導電率及び強度
が高く、加工性が優れていると共に、耐熱性が優れてい
て高温での強度の低下が少ない。
Claims (1)
- 【請求項１】 0.5乃至10重量％のＮｂを含有すると共
に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ
及びＹからなる群から選択された少なくとも１種の元素
を総量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び
不可避的不純物からなることを特徴とする高強度高導電
率銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9565392A JPH05287415A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 高強度高導電率銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9565392A JPH05287415A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 高強度高導電率銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287415A true JPH05287415A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14143465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9565392A Pending JPH05287415A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 高強度高導電率銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287415A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007528931A (ja) * | 2003-07-02 | 2007-10-18 | エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド | 金属繊維の製造方法 |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP9565392A patent/JPH05287415A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007528931A (ja) * | 2003-07-02 | 2007-10-18 | エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド | 金属繊維の製造方法 |
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